高速无线链路时钟与数据恢复架构综述

本文是一篇关于多千兆比特线性连接时钟和数据恢复（Clock and Data Recovery, CDR）架构的专业论文，作者是Ming-ta Hsieh和Gerald E. Sobelman。随着现代通信系统中数据带宽的飞速增长，尤其是在2007年国际半导体技术路线图预测，到2019年高性能差分对点对点网络的非归零（NRZ）数据速率将达到100吉比特每秒（Gbps），这使得高速无线链路中的数据传输面临严峻挑战。在这样的高速系统中，数据经常会受到外部和内部噪声的严重干扰，导致接收数据的抖动和失真。 论文首先介绍了CDR在高速无线链路通信接收器中的重要性，通常采用锁相环（Phase-Locked Loop, PLL）或分布式锁相环（Distributed Lock-Locked Loop, DLL）为基础的架构。然而，除了这些常见类型，还有其他类型的CDR架构可供选择，如相位插补器、过采样和注入锁定等。选择哪种CDR架构取决于具体的应用场景和技术需求。 相位插补器架构通过连续的相位测量来纠正数据信号的相位偏移，适用于对抖动敏感且对延迟要求不高的应用。过采样技术则通过在接收端进行高频率的采样，然后通过滤波和降采样来恢复原始数据，有助于减少噪声的影响，但可能增加系统复杂性和功耗。 而注射锁定架构则是利用一个已知的参考信号来同步数据接收器，当数据信号与参考信号同步时，可以实现高效的数据恢复，特别适合于低噪声环境。每个CDR架构都有其优势和限制，设计师必须根据系统的性能指标，如带宽需求、抖动容限、功耗预算和成本等因素，综合考虑后选择最适合的CDR方案。 本论文深入探讨了多千兆比特无线链路中CDR的不同架构，包括它们的工作原理、适用场景以及优缺点，对于理解和设计高效的高速数据通信系统具有重要的指导意义。对于从事通信系统设计、SerDes（Serializer/Deserializer，串行/并行转换器）领域的专业人士来说，阅读这篇论文将有助于提升他们对CDR技术的理解和实践能力。